JP3739999B2 - 3D graphical manipulator - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はコンピュータ・ソフトウェア・ユーティリティ・プログラムに関し、より具体的には、コンピュータ支援設計およびコンピュータ支援製造 (computer aided design/computer aided manufacturing - CAD/CAM) ソフトウェアシステムにおいて投影平面を選択することに関する。
【0002】
【従来の技術】
CAD/CAMアプリケーションを使用しているとき、3次元 (3-D) モデルの異なるビューを表現する2次元 (2-D) 平面図を作成することが望ましい場合がよくある。3-Dモデルから2-Dビューを作ることは、生成ドラフティング (generative drafting) と呼ばれることもある。この生成ドラフティングプロセスに付随する困難な問題の1つは、ドラフティングしているビューで最も望ましい向き (orientation) を選択することである。
【0003】
現在利用できるいくつかのシステムでは、投影平面 (projection plane) の選択は3-Dモデルでしか行うことができない。ユーザが投影平面を変更したい場合には、ユーザは3-Dモデルに戻らなければならないので、システムは2-Dビューを計算し直さなければならない。この再計算は貴重な計算時間を消費し、生産性を低下させる原因にもなっている。他のシステムでは、この生産性低下を回避するために種々の操作(manipulation)コマンドを備えた固有の3-Dビューア (viewer) が用意されている。しかし、3-Dビューアを使用すると、ユーザは投影ビューの向きを操作する必要が起こるたびにスクリーン上でこのビューアを呼び出さなければならないので、この場合も、生産性を低下させる可能性がある。
【0004】
他の公知システムでは、3-Dモデルの等角ビュー (isometric view) をドローイング平面 (drawing plane) に表示することがデフォルトになっている。この場合、ユーザは、取得しようとしているビューの名前を指定して、2つの平面、つまり、エッジを選択することによって向きを定義しなければならない。最後の選択が行われたとき、投影はシステムによって計算できるようになっている。ユーザが選択したパラメータが変更されると、システムは別の投影計算を生成する必要がある。このような計算はプロセッサ集中型 (processor intensive) であり、時間を消費する原因になっている。
【0005】
従って、ユーザがドローイングドキュメントにいたままで望みの操作を続けることを可能にし、向きの変更結果をビジュアル化してから投影作成コマンドを入力できるようにする、使いやすいマニピュレータ (manipulator) が要望されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
以上に鑑みて、本発明は、コンピュータ生成モデルを操作し、投影平面をビジュアル化してから投影作成コマンドを入力できるようにする方法および装置を提供している。
【0007】
【課題を解決するための手段】
ユーザが生成ドキュメントに関連して3-Dモデルで投影平面を選択すると、その投影平面はスクリーンの平面になる。システムは、完全に計算された投影を生成しなくても、モデルの投影をビジュアル化したものをスクリーンの平面に表示することができる。ビジュアル化の表示は、完全に計算された投影に比べて処理時間が効率化されている。
【0008】
システムはグラフィカル・マニピュレータ (graphical manipulator) を表示することもでき、このマニピュレータは、好ましい実施形態では、中央にボタンがある円形の中央領域を含み、このボタンをクリックすると、それがシステムへのコマンドとなって投影の作成を要求できる形態になっているのが一般である。
【0009】
一般的に、本発明の別の側面では、グラフィカル・マニピュレータ・ソフトウェア・ツールは象限(quadrant−四分区間とも言う)を含むことが可能であり、そこでは、各象限は直交軸に対する方向と関連付けられている。プログラマブル・インタラクティブ・デバイス (programmable interactive device) は各象限に対応付けて、マウスのボタンをクリックするといったように、ポインティングデバイスによるアクティベーションに応答させることができる。4つの象限は左、右、上および下として定義することができる。ある象限をクリックすると、投影平面内のモデルの2つの直交軸を中心に、投影平面を90度だけ回転させることも、他のあらかじめ決めた量だけ回転させることもできる。回転方向は選択した象限と相関関係をもつことになる。
【0010】
本発明の別の側面では、ピン、あるいは円の円周をトラッキングする他のユーザ・インタラクティブ・デバイスを含んでいるソフトウェアツールは、コンピュータ生成モデルと共にコンピュータ・スクリーン上に表示させることが可能になっている。ユーザはポインティングデバイスでピンを選択し、表示された円を中心にピンを回転することができる。ピンを回転すると、投影スクリーンに直交する軸を中心にして、コンピュータ生成モデルの投影平面を回転させることができる。さらに、本発明によれば、ピンの回転および投影平面の対応する回転を制御する操作モードを選択するための、インタラクティブ・メニューを含めることも可能である。一般的に、回転オプションとしては、フリーハンド回転 (free hand rotation)、増分回転 (incremental rotation) および回転角の入力などがある。ピンをアクティベートすると、ユーザはモデルの可能な限りのビューを得ることができるので、最終ドローイングに表示できる望みのビューをそこから選択することができる。望みのビューを選択すると、システムは全投影 (full projection) を作成することができる。
【0011】
【発明の実施形態】
図1に示すように、コンピュータシステム100の物理リソースが示されている。コンピュータ100はプロセッサホストバス102に接続された中央プロセッサ101を有し、このバスを通してデータ、アドレスおよびコントロールのシグナルが受け渡しされている。プロセッサ101は、従来の汎用シングルチップマイクロプロセッサにすることも、マルチチップマイクロプロセッサにすることも可能である。そのようなものとして、例えば、Pentium(登録商標)シリーズのプロセッサ、K6プロセッサ、MIPS(登録商標)プロセッサ、Power PC(登録商標)プロセッサ、またはALPHA(登録商標)プロセッサなどがある。さらに、プロセッサ101は、ディジタルシグナルプロセッサまたはグラフィックスプロセッサなどの、従来の特殊目的マイクロプロセッサにすることも可能である。マイクロプロセッサ101は、従来のアドレス、データ、およびコントロールのラインでプロセッサホストバス102に結合することができる。
【0012】
コンピュータ100は、RAMメモリコントローラ104が組み込まれているシステムコントローラ103を含むことが可能である。システムコントローラ103はホストバス102に接続できるので、ランダムアクセスメモリ105とのインタフェースとなることができる。システムコントローラ103は、ペリフェラルバスブリッジ機能 (peripheral bus bridging functions) とのホストバスとなることもできる。このようにして、コントローラ103は、プロセッサホストバス102上のシグナルを、プライマリペリフェラルバス110上のシグナルと互換性をもってやりとりすることを可能にしている。ペリフェラルバス110は、例えば、ペリフェラルコンポーネント相互接続 (Peripheral Component Interconnect PCI) バスにすることも、業界標準アーキテクチャ (Industry Standard Architecture ISA) バスにすることも、マイクロチャネル(Micro-Channel) バスにすることも可能である。さらに、コントローラ103は、ホストバス102とペリフェラルバス110との間でデータをバッファリングし、データ転送レートを整合する働きもする。このようにして、コントローラ103は、例えば、64ビット66 MHzインタフェースをもち、データ転送レートが533Mバイト/秒であるプロセッサ101が、データ通路のビット幅、クロックスピード、またはデータ転送レートが異なるデータ通路をもつPCIバス110とのインタフェースとなることを可能にしている。
【0013】
例えば、ハードディスクドライブ113に結合されたブリッジコントローラ111に含まれるハードディスクドライブ制御インタフェース、ビデオディスプレイ115に結合されたビデオディスプレイコントローラ112、およびキーボードとマウスコントローラ121を含むアクセサリデバイスはバス120に接続し、プロセッサ101に制御させることができる。コンピュータシステムは、コンピュータシステムネットワーク、イントラネットまたはインターネットへのコネクションを含むことが可能である。データおよび情報はこのコネクションを通して送信し、受信することができる。
【0014】
また、コンピュータ100は不揮発性ROMメモリ122を装備して、基本的コンピュータ・ソフトウェア・ルーチンをそこに格納しておくこともできる。ROM 122としては、EEPROM(電気的消去可能プログラマブル・リードオンリ・メモリ)などの、変更可能メモリがあり、そこにコンフィギュレーション・データを格納しておくことができる。BIOSルーチン123はROM 122に入れておき、基本的なコンピュータ初期設定、システムテスト、および入出力 (I/O) のサービスを提供することができる。BIOS 123には、オペレーティングシステムをディスク113から「ブート」することを可能にするルーチンを含めておくことも可能である。高水準オペレーティングシステムの例としては、Microsoft Windows 98(商標)、Windows NT(商標)、UNIX、LINUX、Apple MacOS(商標)オペレーティングシステムや、その他のオペレーティングシステムがある。
【0015】
オペレーティングシステムは全体をRAMメモリ105にロードすることも、その一部をRAMメモリ105、ディスクドライブストレージ113、またはネットワーク上のロケーションに置かれたストレージに置いておくことも可能である。オペレーティングシステムは、ソフトウェアアプリケーション、ソフトウェアシステムおよびソフトウェアシステムのツールを実行する機能をもたせることができる。ソフトウェア機能はビデオディスプレイコントローラ112およびコンピュータシステム100の他のリソースにアクセスして、ビデオコンピュータディスプレイ115上で2次元 (2-D) および3次元 (3-D) のモデリングを行うことを可能にしている。
【0016】
次に、図2を参照して説明すると、CAD/CAMディスプレイ200は、コンピュータ支援設計/コンピュータ支援製造 (computer aided design/computer aided manufacturing CAD/CAM) アプリケーションの実行中に表示できるので、ユーザは3-Dモデルの異なるビューを表現する2-D平面図を作成することができる。この2-D平面図を作成することは、生成ドラフティングと呼ばれることもある。CAD/CAMディスプレイ200は、コンピュータ生成モデル220と階層ツリー210を含むことが可能である。階層ツリーは、コンピュータ生成モデル220の投影平面を選択するために使用できる。本発明では、投影平面ディスプレイエリア230はモデル220の投影平面をビジュアル化したものを表示することができる。
【0017】
次に、図3を参照して説明すると、図には、コンピュータ生成モデル220を2-Dビジュアル化したもの310が示されている。このビジュアル化310の投影平面はモデルの上面(つまり、車のルーフ)に対応している。ビジュアル化310によると、ユーザはモデル220の特定のビューをビジュアル化することができる。ビジュアル化を得るためにコンピュータシステム100に要求される処理は、全ドラフティングデータを使用してドラフティングドキュメントを作成する場合に比べて大幅に低減されている。ビジュアル化310によると、ディスプレイ300用のピクセルデータを得ることができる。データをピクセルデータに限定すると、処理時間が低減される。複雑なモデル構造の場合には、全ドラフティングデータを作成すると、コンピュータシステム100に大きな処理負担をかけることになり、相対的に大きな時間量が必要になる。
【0018】
グラフィカル・マニピュレータ・ソフトウェア・ツール330は、投影平面ディスプレイエリア230に表示させることもできる。
【0019】
次に、図4を参照して説明すると、マニピュレータツール330には、ボタンや他のユーザ・インタラクティブ・デバイスとして働く中央領域410を含めることができる。この中央領域410はコンピュータシステム100にコマンドを出して、投影平面表示310の作成を要求するために使用できる。ボタン410のアクティベーションは、カーソルをボタン410の上に置き、マウスや他のポインティングデバイスをクリックすることで行うことができる。
【0020】
マニピュレータツール330には、4つの象限420、421、422および423を含めることもできる。これらの象限420乃至423は、ボタンまたは他のインタラクティブ・ソフトウェア・デバイスとして作用させることができる。各象限は、左、右、上、下といったように、方向と対応付けることができる。ある象限でクリックすると、現投影平面を定義しているモデルの2つの直交軸の一方を中心にして、投影平面をあらかじめ決めた量だけ、例えば、90度回転させることができる。回転量は象限ボタンの中にプログラムすることができる。回転方向は象限420乃至423をアクティベートすることで定義することができる。象限のアクティベーションに応答してとられるアクションについては、以下でさらに説明する。マニピュレータツール330には、マニピュレータ330の外周に付属されるペンや他のデバイスを含めることもできる。ピン430を選択し、時計周りまたは反時計周りに円運動でピンを駆動すると、投影平面に直交する軸を中心に投影平面を回転させることができる。投影平面はディスプレイスクリーンの平面に一致している。カーソルがマニピュレータピン430の上に置かれているときに、マウスの右ボタンをクリックするか、または他の代替選択アクションをクリックすると、回転オプションメニューを表示させることができる。
【0021】
次に、図5を参照して説明すると、上象限420を選択すると、投影平面をビジュアル化の上部に向かって90度回転させることができる。図示の例では、モデル310は上象限420のアクティベーションに続いて、トップビュー(上面図)300からプロフィールビュー510に回転されている。
【0022】
次に、図6を参照して説明すると、右象限421をアクティベートすると、投影平面を右に90度回転させることができる。結果のイメージ610はモデル310のサイドビュー(側面図)である。
【0023】
次に、図7を参照して説明すると、下象限422をアクティベートすると、投影平面を下方に90度回転させることができる。結果のイメージ710はモデル310のボトムアップビュー(底面図)である。同様に、図8に示すように、左象限をアクティベートすると、投影平面を左に90度回転させることができる。図示の例では、結果のイメージ810は前のイメージ710のプロフィールである。
【0024】
次に、図9を参照して説明すると、マニピュレータピン430を回転させると、投影平面に直交する軸を中心に投影平面を回転させることができる。図示の例では、結果のイメージ910は、前のイメージ810から330度の位置に回転されている。ピン430の回転は、例えば、マウスによって指示されたカーソルでピンを選択し、マニピュレータツール330の円周周りを、ピン430をドラッグすることによって行うことができる。
【0025】
次に、図10を参照して説明すると、マニピュレータピン430はゼロ度の位置に戻されている。結果のイメージ1010は図810と同じ位置に復元された投影平面を示している。
【0026】
マニピュレータピン430のほかに、回転矢印920と1020とが投影平面を回転させるために利用できる。ある実施形態では、回転矢印は中央領域ボタン410の周囲と象限412乃至424の内部に置くことができる。各回転矢印はユーザ・インタラクティブ・デバイスとして働くことができるので、ポインティングデバイスで制御されるカーソルでデバイスをアクティベートすると、投影平面があらかじめ決めた度数だけ回転することになる。ある好ましい実施形態では、投影平面は矢印で示した方向に30度回転するようにプリセットすることができる。回転方向には、時計回り矢印920と反時計周り矢印1020とを含めることができる。
【0027】
次に、図11を参照して説明すると、カーソルがマニピュレータピン430の上に置かれている間に、マウスの右ボタンをクリックするか、または他の代替選択アクションをクリックすると、回転オプションメニュー1110を表示させることができる。この回転オプションメニュー1110には、マニピュレータピンデバイス430で投影平面を回転させることを実現する種々のプログラマブルオプションを含めることができる。プログラマブル回転オプションには、フリーハンド回転1120、増分ハンド回転1130、増分設定1140、および現角度に設定1150を含めることができる。
【0028】
次に、図12を参照して説明すると、増分ハンド回転1130は、マニピュレータツール330の周囲周りに一定間隔のマーキング1210で示すことができる。この周囲マーキング1210は、マニピュレータピン430が増分ハンド回転モード1130にあることを目に見える形で、ユーザに知らせることができる。
【0029】
次に、図13を参照して説明すると、フリーハンド回転1120は、同じように、マニピュレータツール330の周囲周りに滑らかな表面1310で表すことができる。フリーハンド回転によると、ユーザはピンを自由に動かせるので、望みの回転量を自由に定義することができる。
【0030】
増分ハンド回転1130は、ピンを小刻みに動かせるようにする。各増分のデフォルト値は180度を16で割った角度、つまり、増分ごとに11.25度の動きにすることができる。増分設定オプション1140はメニュー1110から選択できる。この増分設定オプション1140を使用すると、ユーザは各増分の値を変更することができる。ユーザは、メニュー1110から現角度設定オプション1150を選択すると、現角度を望みの値に設定することもできる。
【0031】
次に、図14を参照して説明すると、現角度設定オプション1150を選択すると、現角度メニュー1410を表示させることができる。現角度メニュー1410には、ゼロ度、90度、180度、270度といったように頻繁に選択される値またはユーザにとって重要な他の値を含めることができる。さらに、角度値設定 (set angle value) 1420が選択できる。角度値設定1420を使用すると、ユーザは角度の値をキーインすることができる。
【0032】
次に、図14と図15を参照して説明すると、グラフィカル・ビュー・マニピュレータ内の円形中央領域410でクリックすると、現在ディスプレイスクリーンを占めているビジュアル化に基づいて、システムに投影ドキュメント1510を作成させることができる。グラフィカル・ビュー・マニピュレータ330でセンタボタン410の働きをするユーザ・インタラクティブ・デバイスをアクティベートすることのほかに、ユーザはビジュアル化イメージを取り囲む破線1435の外側のエリア1430でディスプレイスクリーンをクリックすることもできる。
【0033】
次に、図16を参照して説明すると、ある好適実施形態では、ビューマニピュレータツールを使用すると、3-Dビューに戻らなくても、モデル化されている部品の等角ビューを都合良く形成できるようになっている。オブジェクトのトップビュー1610のような、2-Dビューはマニピュレータピン430をゼロ度マーク1620に設定して始めることができる。
【0034】
次に、図17を参照して説明すると、ピン430またはマニピュレータ矢印920を使用すると、オブジェクトを、例えば、30度回転させることができる。オブジェクトを90度より小さく回転させれば、最終的に等角ビューが得られるはずである。マニピュレータツール330はオブジェクト1610がいつ30度回転されたかを、ピン430を30度マーク1710の位置に置くことによって示すことができる。90度以外の初期回転が行われた後、上象限420などの象限をアクティベートできるので、オブジェクト1610の投影平面は2つの直交軸の一方を中心に90度回転されることになる。
【0035】
次に、図19に示すように、90度以外の投影平面が示されている。例えば、マニピュレータピン430は60度位置1910に移動させることができる。
【0036】
次に、図20を参照して説明すると、右象限421のように、初期象限以外の象限をアクティベートすると、投影平面を等角ビュー1610として表示させることができる。次に、図21に示すように、中央領域ボタン410をアクティベートすると、等角ビュー2100の投影ディスプレイを作成するようにコンピュータシステム100に指示することができる。
【0037】
本発明は、ディジタル電子回路で実現することも、コンピュータハードウェア、ファームウェア、ソフトウェアで実現することも、またはこれらの組み合わせで実現することも可能である。本発明の装置は、プログラマブルプロセッサで実行するためにマシン可読ストレージデバイスの形で具現化されているコンピュータプログラムプロダクトで実現することが可能である。また、本発明の方法ステップは、命令のプログラムを実行するプログラマブルプロセッサに実行させ、入力データに演算を施し、出力を生成することによって本発明の機能を実行するようにすることができる。
【0038】
本発明は、データストレージシステムとの間でデータと命令を受け渡しするように結合された少なくとも1つのプログラマブルプロセッサと、少なくとも1つの入力デバイスと、少なくとも1つの出力デバイスとを含んでいるプログラマブルシステムで実行可能な1つまたは2つ以上のコンピュータプログラムで実現できるという利点がある。各コンピュータプログラムは、高水準手続き型プログラムミング言語またはオブジェクト指向プログラミング言語で書くことも、必要ならば、アセンブリ言語やマシン言語で書くことも可能であるが、いずれの場合も、言語はコンパイル言語またはインタープリタ言語にすることができる。
【0039】
一般的に、プロセッサはリードオンリメモリおよび/またはランダムアクセスメモリから命令とデータを受け取る。コンピュータプログラム命令とデータを具現化するのに適しているストレージデバイスとしては、あらゆる形体の不揮発性メモリがあり、その例としては、EPROM、EEPROM、およびフラッシュメモリデバイスなどの半導体メモリデバイス、内部ハードディスクや取り外し可能ディスクなどの磁気ディスク、磁気光学ディスク、CD-ROMディスクなどがある。これらは、いずれも、特殊設計ASIC(特定用途向けIC)で補強することも、そこに内蔵させることも可能である。
【0040】
以上、本発明のいくつかの実施形態について説明してきたが、以上の説明から理解されるように、本発明の精神と範囲を逸脱しない限り、種々態様の変更が可能である。従って、他の実施形態も特許請求の範囲に属するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】コンピュータシステムを示すブロック図である。
【図2】 CAD/CAMインタフェースディスプレイを示す図である。
【図3】コンピュータ生成モデルを2-Dでビジュアル化したものを示す図である。
【図4】マニピュレータツールの例を示す図である。
【図5】マニピュレータツールの上象限によって行われる投影平面の回転を示す図である。
【図6】マニピュレータツールの右象限によって行われる投影平面の回転を示す図である。
【図7】マニピュレータツールの下象限によって行われる投影平面の回転を示す図である。
【図8】マニピュレータツールの左象限によって行われる投影平面の回転を示す図である。
【図9】マニピュレータピンを330度位置に回転することによって行われる投影平面の回転を示す図である。
【図10】マニピュレータピンを0度位置に回転することによって行われる投影平面の回転を示す図である。
【図11】回転オプションメニューをもつCAD/CAMディスプレイを示す図である。
【図12】増分回転オプションが選択されているマニピュレータツールの例を示す図である。
【図13】フリーハンド回転オプションが選択されているマニピュレータツールの例を示す図である。
【図14】現角度設定オプションが選択されているマニピュレータツールの例を示す図である。
【図15】ドラフティングドキュメントディスプレイの例を示す図である。
【図16】等角ビューに形成されるオブジェクトを示す上面図である。
【図17】等角ビューを作成する第1ステップの例を示す図である。
【図18】等角ビューを作成する第2ステップの例を示す図である。
【図19】等角ビューを作成する第3ステップの例を示す図である。
【図20】等角ビューを作成する第4ステップの例を示す図である。
【図21】結果の等角ビューのドラフティングドキュメントディスプレイを示す図である。
【符号の説明】
100 コンピュータシステム
101 CPU
102 CPUバス
103 システムコントローラ
104 DRAMコントローラ
105 RAM
106 キャッシュSRAM
110 ペリフェラルバス
111 ブリッジコントローラ
112 ビデオコントローラ
113、150 ハードディスク
114 ネットワークアダプタ
115 ディスプレイ
120 ISAバス
121 キーボードとマウスコントローラ
122 ROM
123 BIOS
124 オーディオ
125 マイク
126 スピーカ
127 マウス
128 キーボード
129 左ボタン
130 右ボタン
200 CAD/CAMディスプレイ
210 階層ツリー
220 コンピュータ生成モデル
230 投影平面ディスプレイエリア
300 ディスプレイ
310 2次元ビジュアル化(トップビュー)
330 グラフィカル・マニピュレータ・ソフトウェア・ツール
410 中央領域ボタン
420 上象限
421 右象限
422 下象限
423 左象限
430 マニピュレータピン
510、810、910、1010 2次元ビジュアル化(プロフィールビュー)
610 2次元ビジュアル化(サイドビュー)
710 2次元ビジュアル化(ボトムアップビュー)
920、1020 回点矢印
1110 回転オプションメニュー
1120 フリーハンド回転オプション
1130 増分ハンド回転オプション
1140 増分設定オプション
1150 現角度設定オプション
1210 周囲マーキング
1310 マニピュレータツールの周囲の表面
1410 現角度メニュー
1420 角度値設定
1430 破線の外側のエリア
1435 破線
1510 投影ドキュメント
1610 2次元ビジュアル化
1620 ゼロ度マーク
1710 30度マーク
1910 60度マーク
2100 等角ビュー
2110 投影ディスプレイ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to computer software utility programs, and more particularly to selecting a projection plane in a computer aided design / computer aided manufacturing (CAD / CAM) software system.
[0002]
[Prior art]
When using CAD / CAM applications, it is often desirable to create a two-dimensional (2-D) plan view that represents different views of a three-dimensional (3-D) model. Creating a 2-D view from a 3-D model is sometimes called generative drafting. One of the difficult problems associated with this generation drafting process is selecting the most desirable orientation for the view being drafted.
[0003]
In some currently available systems, the selection of the projection plane can only be made with a 3-D model. If the user wants to change the projection plane, the system must recalculate the 2-D view because the user must return to the 3-D model. This recalculation consumes valuable calculation time and causes a decrease in productivity. Other systems have their own 3-D viewer with various manipulation commands to avoid this loss of productivity. However, when using a 3-D viewer, the user must call this viewer on the screen each time it needs to manipulate the orientation of the projected view, which can also reduce productivity.
[0004]
In other known systems, the default is to display an isometric view of the 3-D model in the drawing plane. In this case, the user must define the orientation by specifying the name of the view to be acquired and selecting two planes, ie edges. When the last selection has been made, the projection can be calculated by the system. When the user selected parameter is changed, the system needs to generate another projection calculation. Such calculations are processor intensive and are time consuming.
[0005]
Therefore, there is a need for an easy-to-use manipulator that allows the user to continue to operate as desired while still in the drawing document, and to visualize the results of the orientation change before entering projection creation commands. .
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In view of the above, the present invention provides a method and apparatus that allows a computer generated model to be manipulated to allow a projection creation command to be input after the projection plane has been visualized.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
When the user selects a projection plane in the 3-D model in relation to the generated document, that projection plane becomes the plane of the screen. The system can display a visualization of the projection of the model on the plane of the screen without generating a fully calculated projection. Visualization displays are more efficient in processing time than fully calculated projections.
[0008]
The system can also display a graphical manipulator, which, in the preferred embodiment, includes a circular central area with a button in the center that, when clicked, causes the command to be sent to the system. In general, it is in a form that can request creation of a projection.
[0009]
In general, in another aspect of the invention, a graphical manipulator software tool can include quadrants, also referred to as quadrants, where each quadrant is associated with a direction relative to an orthogonal axis. It has been. Programmable interactive devices can be associated with each quadrant and respond to activation by a pointing device, such as clicking a mouse button. The four quadrants can be defined as left, right, top and bottom. Clicking on a certain quadrant can rotate the projection plane by 90 degrees around the two orthogonal axes of the model in the projection plane, or by another predetermined amount. The direction of rotation will have a correlation with the selected quadrant.
[0010]
In another aspect of the invention, software tools including pins or other user interactive devices that track the circumference of a circle can be displayed on a computer screen with a computer-generated model. Yes. The user can select a pin with a pointing device and rotate the pin about the displayed circle. When the pin is rotated, the projection plane of the computer generated model can be rotated about an axis orthogonal to the projection screen. Furthermore, according to the invention, it is also possible to include an interactive menu for selecting an operating mode that controls the rotation of the pins and the corresponding rotation of the projection plane. In general, rotation options include free hand rotation, incremental rotation, and rotation angle input. Activating the pin gives the user the best possible view of the model, from which he can select the desired view that can be displayed in the final drawing. Once the desired view is selected, the system can create a full projection.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
As shown in FIG. 1, physical resources of a computer system 100 are shown. The computer 100 has a central processor 101 connected to a processor host bus 102 through which data, address and control signals are passed. The processor 101 can be a conventional general-purpose single-chip microprocessor or a multi-chip microprocessor. Examples include Pentium (registered trademark) series processors, K6 processors, MIPS (registered trademark) processors, Power PC (registered trademark) processors, and ALPHA (registered trademark) processors. In addition, the processor 101 may be a conventional special purpose microprocessor, such as a digital signal processor or a graphics processor. The microprocessor 101 can be coupled to the processor host bus 102 with conventional address, data, and control lines.
[0012]
The computer 100 can include a
[0013]
For example, a hard disk drive control interface included in the bridge controller 111 coupled to the hard disk drive 113, a
[0014]
The computer 100 may also be equipped with a
[0015]
The operating system can be loaded entirely into the
[0016]
Referring now to FIG. 2, the CAD /
[0017]
Next, with reference to FIG. 3, the figure shows a computer-generated
[0018]
The graphical
[0019]
Referring now to FIG. 4, the
[0020]
The
[0021]
Next, referring to FIG. 5, when the
[0022]
Next, referring to FIG. 6, when the
[0023]
Next, referring to FIG. 7, when the
[0024]
Next, referring to FIG. 9, when the
[0025]
Next, referring to FIG. 10, the
[0026]
In addition to
[0027]
Referring now to FIG. 11, when the right mouse button is clicked or another alternative selection action is clicked while the cursor is over the
[0028]
Referring now to FIG. 12,
[0029]
Referring now to FIG. 13, the
[0030]
[0031]
Next, referring to FIG. 14, when the current
[0032]
Next, with reference to FIGS. 14 and 15, clicking on the circular
[0033]
Referring now to FIG. 16, in one preferred embodiment, a view manipulator tool can be used to conveniently form an isometric view of the modeled part without returning to the 3-D view. It is like that. A 2-D view, such as the
[0034]
Next, referring to FIG. 17, using the
[0035]
Next, as shown in FIG. 19, a projection plane other than 90 degrees is shown. For example, the
[0036]
Next, with reference to FIG. 20, when a quadrant other than the initial quadrant, such as the
[0037]
The present invention can be realized by digital electronic circuits, computer hardware, firmware, software, or a combination thereof. The apparatus of the present invention can be implemented in a computer program product embodied in a machine readable storage device for execution on a programmable processor. Also, the method steps of the present invention may be performed by a programmable processor that executes a program of instructions, performing operations on input data and generating output to perform the functions of the present invention.
[0038]
The present invention executes on a programmable system that includes at least one programmable processor, at least one input device, and at least one output device coupled to pass data and instructions to and from the data storage system. There is an advantage that it can be realized by one or more possible computer programs. Each computer program can be written in a high-level procedural programming or object-oriented programming language or, if necessary, in assembly or machine language, but in either case the language can be compiled or Can be interpreted language.
[0039]
Generally, a processor will receive instructions and data from a read-only memory and / or a random access memory. Storage devices suitable for embodying computer program instructions and data include all forms of non-volatile memory, such as semiconductor memory devices such as EPROM, EEPROM, and flash memory devices, internal hard disks and There are magnetic disks such as removable disks, magneto-optical disks, and CD-ROM disks. All of these can be reinforced with a specially designed ASIC (application specific IC) or built into it.
[0040]
As described above, several embodiments of the present invention have been described. However, as can be understood from the above description, various modifications can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Accordingly, other embodiments are also within the scope of the claims.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a computer system.
FIG. 2 is a diagram showing a CAD / CAM interface display.
FIG. 3 is a diagram showing a 2-D visualization of a computer-generated model.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a manipulator tool.
FIG. 5 shows the rotation of the projection plane performed by the upper quadrant of the manipulator tool.
FIG. 6 shows the rotation of the projection plane performed by the right quadrant of the manipulator tool.
FIG. 7 shows the rotation of the projection plane performed by the lower quadrant of the manipulator tool.
FIG. 8 shows the rotation of the projection plane performed by the left quadrant of the manipulator tool.
FIG. 9 is a diagram showing the rotation of the projection plane performed by rotating the manipulator pin to a 330-degree position.
FIG. 10 is a diagram illustrating projection plane rotation performed by rotating a manipulator pin to a 0 degree position.
FIG. 11 shows a CAD / CAM display with a rotation option menu.
FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a manipulator tool with an incremental rotation option selected.
FIG. 13 is a diagram showing an example of a manipulator tool in which a freehand rotation option is selected.
FIG. 14 is a diagram showing an example of a manipulator tool in which a current angle setting option is selected.
FIG. 15 is a diagram illustrating an example of a drafting document display.
FIG. 16 is a top view showing objects formed in an isometric view.
FIG. 17 is a diagram illustrating an example of a first step of creating an isometric view.
FIG. 18 is a diagram illustrating an example of a second step for creating an isometric view.
FIG. 19 is a diagram illustrating an example of a third step of creating an isometric view.
FIG. 20 is a diagram illustrating an example of a fourth step of creating an isometric view.
FIG. 21 shows a resulting isometric view drafting document display.
[Explanation of symbols]
100 computer system
101 CPU
102 CPU bus
103 System controller
104 DRAM controller
105 RAM
106 Cache SRAM
110 Peripheral bus
111 Bridge controller
112 Video controller
113, 150 hard disk
114 Network adapter
115 display
120 ISA bus
121 Keyboard and mouse controller
122 ROM
123 BIOS
124 audio
125 microphone
126 Speaker
127 mouse
128 keyboard
129 Left button
130 Right button
200 CAD / CAM display
210 Hierarchy tree
220 Computer generated model
230 Projection plane display area
300 display
310 2D visualization (top view)
330 Graphical Manipulator Software Tool
410 Center area button
420 Upper quadrant
421 Right quadrant
422 Lower quadrant
423 Left quadrant
430 Manipulator pin
510, 810, 910, 1010 2D visualization (profile view)
610 2D visualization (side view)
710 2D visualization (bottom-up view)
920, 1020 times dotted arrow
1110 Rotation option menu
1120 Freehand rotation option
1130 Incremental hand rotation option
1140 Incremental setting option
1150 Current angle setting option
1210 Perimeter marking
1310 Surface around manipulator tool
1410 Current angle menu
1420 Angle value setting
1430 Area outside dashed line
1435 dashed line
1510 Projection document
1610 2D visualization
1620 Zero degree mark
1710 30 degree mark
1910 60 degree mark
2100 Isometric view
2110 Projection display
Claims (7)
3次元コンピュータ生成モデル(220)のデータを記憶装置に記憶するステップと、
前記記憶装置に記憶されたデータを読み出すステップと、
読み出した前記データに基づいて3次元コンピュータ生成モデル(220)を表示するステップと、
入力デバイスの操作に応じて3次元モデルの投影平面を選択するステップと、
読み出した前記データに基づいて、前記3次元コンピュータ生成モデル(220)の投影(310)を2次元ビジュアル化したもの(310)を前記投影平面に表示するステップと、
前記入力デバイスの操作に応じて前記選択された投影平面を変更するステップであって、
各々がプログラマブル・インタラクティブ・デバイスを備える象限(420−423)と、円の円周をトラッキングするユーザ・インタラクティブ・デバイス(430)と、前記ユーザ・インタラクティブ・デバイス(430)を、前記円の円周周りを回転させることを制御する操作モードの選択を受けるためのインタラクティブ・メニュー(1110)とを備えるグラフィカル・ユーザ・インタフェース・マニピュレータ(330)の画像データを前記記憶装置に記憶するステップと、
前記記憶装置に記憶された画像データを読み出すステップと、
前記記憶装置から読み出した画像データに基づきグラフィカル・ユーザ・インタフェース・マニピュレータ(330)を表示するステップと、
表示された前記グラフィカル・ユーザ・インタフェース・マニピュレータ(330)の各象限(420−423)を直交軸に対する方向と関連付けるステップと、
前記入力デバイスの操作に応じた象限(420−423)のプログラマブル・インタラクティブ・デバイスをアクティベートすると、前記投影平面を、前記選択された象限(420−423)と関連付けられている直交軸を中心にして、あらかじめ決めた方向にあらかじめ決めた度数だけ回転させるステップと、
前記入力デバイスの操作に応じて前記ユーザ・インタラクティブ・デバイス(430)を選択し、および時計回り方向または反時計回り方向に回転すると、投影平面をその投影スクリーンに直交する軸を中心にして回転させるステップとを有するステップと、
前記3次元コンピュータ生成モデル(220)の2次元投影(1510)を前記投影平面上に作成するステップとを備えることを特徴とする方法。A method performed by a computer system for creating a two-dimensional projection of a three-dimensional computer generated model (220) on a display (115) comprising:
Storing the data of the three-dimensional computer generated model (220) in a storage device;
Reading data stored in the storage device;
Displaying a three-dimensional computer generated model (220) based on the read data;
Selecting a projection plane of the three-dimensional model according to the operation of the input device;
Displaying, on the projection plane, a two-dimensional visualization (310) of the projection (310) of the three-dimensional computer generated model (220) based on the read data ;
Changing the selected projection plane in response to an operation of the input device ,
A quadrant (420-423) each comprising a programmable interactive device, a user interactive device (430) tracking the circumference of a circle, and the user interactive device (430) Storing image data of a graphical user interface manipulator (330) in the storage device comprising an interactive menu (1110) for receiving a selection of an operation mode for controlling rotation of the surroundings;
Reading image data stored in the storage device;
Displaying a graphical user interface manipulator (330) based on the image data read from the storage device;
Associating each quadrant (420-423) of the displayed graphical user interface manipulator (330) with a direction relative to an orthogonal axis;
When the programmable interactive device in the quadrant (420-423) corresponding to the operation of the input device is activated, the projection plane is centered on the orthogonal axis associated with the selected quadrant (420-423). Rotating in a predetermined direction by a predetermined frequency,
When the user interactive device (430) is selected according to the operation of the input device and rotated in the clockwise direction or the counterclockwise direction, the projection plane is rotated around an axis orthogonal to the projection screen. A step comprising:
Creating a two-dimensional projection (1510) of the three-dimensional computer generated model (220) on the projection plane.
3次元コンピュータ生成モデル(220)、象限(420−423)を備え、各象限(420−423)は直交軸に対する方向と関連付けられているグラフィカル・ユーザ・インタフェース・オブジェクト(330)、象限(420−423)と対応付けられ、および入力デバイスによるアクティベーションに応答して動作する第1プログラマブル・インタラクティブ・デバイス、コンピュータ・スクリーン(115)上に表示される円の円周をトラッキングする第2プログラマブルインタラクティブ・デバイス(430)、操作モードを選択するためのインタラクティブ・メニュー(1110)、およびコンピュータ・ ディスプレイ上に表示される第3インタラクティブ・デバイス(410)の画像データを記憶した記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された画像データを読み出す手段と、
読み出された画像データに基づき3次元コンピュータ生成モデル(220)、グラフィカル・ユーザ・インタフェース・オブジェクト(330)、第1プログラマブル・インタラクティブ・デバイス、第2プログラマブルインタラクティブ・デバイス(430)、インタラクティブ・メニュー(1110)、および第3インタラクティブ・デバイス(410)の画像を表示する手段と、
入力デバイスの操作に応じて前記第1プログラマブル・インタラクティブ・デバイスをアクティベートすると、前記3次元コンピュータ生成モデル(220)の投影平面を、あらかじめ決めた方向にあらかじめ決めた度数だけ回転させる手段と、
前記入力デバイスの操作に応じて前記第2インタラクティブ・デバイス(430)を選択し、および該第2インタラクティブ・デバイス(430)を回転運動させると、前記3次元コンピュータ生成モデル(220)の投影平面を、前記投影スクリーンに直交する軸を中心にして回転させる手段と、
インタラクティブ・メニュー(1110)から選択された操作モードに応じて、前記第2インタラクティブ・デバイス(430)を、前記円の円周周りに回転させることを制御する手段と、
前記入力デバイスの操作に応じて該第3インタラクティブ・デバイス(410)をアクティベートすると、前記3次元コンピュータ生成モデル(220)の2次元投影(1510)を、前記投影平面で作成する手段とを備えることを特徴とするインタラクティブ・ソフトウェア装置。A software device for creating a two-dimensional projection of a three-dimensional computer generated model (220) comprising:
A three-dimensional computer generated model (220), comprising quadrants (420-423), each quadrant (420-423) being associated with a direction relative to an orthogonal axis, a graphical user interface object (330) , quadrant (420- 423) and operating in response to activation by the input device, a second programmable interactive device that tracks the circumference of a circle displayed on the computer screen (115) Storage means storing image data of the device (430), an interactive menu (1110) for selecting an operation mode, and a third interactive device (410) displayed on the computer display;
Means for reading out image data stored in the storage means;
Based on the read image data, a three-dimensional computer generated model (220), a graphical user interface object (330), a first programmable interactive device, a second programmable interactive device (430), an interactive menu ( 1110) and means for displaying an image of the third interactive device (410);
Means for activating the first programmable interactive device in response to an operation of an input device, rotating the projection plane of the three-dimensional computer generated model (220) in a predetermined direction by a predetermined frequency;
When the second interactive device (430) is selected according to the operation of the input device and the second interactive device (430) is rotated, a projection plane of the three-dimensional computer generated model (220) is obtained. Means for rotating about an axis orthogonal to the projection screen;
Means for controlling the second interactive device (430) to rotate about the circumference of the circle in response to an operation mode selected from the interactive menu (1110) ;
When activating the third interactive device (410) in response to an operation of the input device, a two-dimensional projection (1510) of the 3-dimensional computer generated model (220), be provided with means for creating in said projection plane Interactive software device characterized by
3次元コンピュータ生成モデル(220)のデータを記憶装置に記憶するステップと、
前記記憶装置に記憶されたデータを読み出すステップと、
読み出した前記データに基づいて3次元コンピュータ生成モデル(220)を表示するステップと、
入力デバイスの操作に応じて3次元モデルの投影平面を選択するステップと、
読み出した前記データに基づいて、前記3次元コンピュータ生成モデル(220)の投影(310)を2次元ビジュアル化したもの(310)を前記投影平面に表示するステップと、
前記入力デバイスの操作に応じて前記選択された投影平面を変更するステップであって、
各々がプログラマブル・インタラクティブ・デバイスを備える象限(420−423)と、円の円周をトラッキングするユーザ・インタラクティブ・デバイス(430)と、前記ユーザ・インタラクティブ・デバイス(430)を、前記円の円周周りを回転させることを制御する操作モードの選択を受けるためのインタラクティブ・メニュー(1110)とを備えるグラフィカル・ユーザ・インタフェース・マニピュレータ(330)の画像データを前記記憶装置に記憶するステップと、
前記記憶装置に記憶された画像データを読み出すステップと、
前記記憶装置から読み出した画像データに基づきグラフィカル・ユーザ・インタフェース・マニピュレータ(330)を表示するステップと、
表示された前記グラフィカル・ユーザ・インタフェース・マニピュレータ(330)の各象限(420−423)を直交軸に対する方向と関連付けるステップと、
前記入力デバイスの操作に応じた象限(420−423)のプログラマブル・インタラクティブ・デバイスをアクティベートすると、前記投影平面を、前記選択された象限(420−423)と関連付けられている直交軸を中心にして、あらかじめ決めた方向にあらかじめ決めた度数だけ回転させるステップと、
前記入力デバイスの操作に応じて前記ユーザ・インタラクティブ・デバイス(430 )を選択し、および時計回り方向または反時計回り方向に回転すると、投影平面をその投影スクリーンに直交する軸を中心にして回転させるステップとを有するステップと、
前記3次元コンピュータ生成モデル(220)の2次元投影(1510)を前記投影平面上に作成するステップとをコンピュータに実行させることを特徴とするコンピュータ可読媒体。A computer readable medium having stored therein computer executable code, the code comprising:
Storing the data of the three-dimensional computer generated model (220) in a storage device;
Reading data stored in the storage device;
Displaying a three-dimensional computer generated model (220) based on the read data;
Selecting a projection plane of the three-dimensional model according to the operation of the input device;
Displaying, on the projection plane, a two-dimensional visualization (310) of the projection (310) of the three-dimensional computer generated model (220) based on the read data ;
Changing the selected projection plane in response to an operation of the input device ,
A quadrant (420-423) each comprising a programmable interactive device, a user interactive device (430) tracking the circumference of a circle, and the user interactive device (430) Storing image data of a graphical user interface manipulator (330) in the storage device comprising an interactive menu (1110) for receiving a selection of an operation mode for controlling rotation of the surroundings;
Reading image data stored in the storage device;
Displaying a graphical user interface manipulator (330) based on the image data read from the storage device;
Associating each quadrant (420-423) of the displayed graphical user interface manipulator (330) with a direction relative to an orthogonal axis;
When the programmable interactive device in the quadrant (420-423) corresponding to the operation of the input device is activated, the projection plane is centered on the orthogonal axis associated with the selected quadrant (420-423). Rotating in a predetermined direction by a predetermined frequency,
Selecting the user interactive device (430 ) in response to an operation of the input device and rotating in a clockwise or counterclockwise direction causes the projection plane to rotate about an axis orthogonal to the projection screen A step comprising:
A computer-readable medium that causes a computer to execute a two-dimensional projection (1510) of the three-dimensional computer generated model (220) on the projection plane.
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